WO2019017648A1

WO2019017648A1 - 잠금장치가 내장된 볼트구조

Info

Publication number: WO2019017648A1
Application number: PCT/KR2018/007909
Authority: WO
Inventors: 김영권
Original assignee: 주식회사 코어볼트
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2019-01-24
Also published as: KR101826788B1

Abstract

잠금장치가 내장된 볼트구조가 개시된다. 본 발명에 의한 잠금장치가 내장된 볼트구조는, 일측 단부가 고정구조물과 고정대상물이 중첩되어 형성되는 홀에 삽입되는 베이스볼트; 상기 베이스볼트의 길이 방향을 따라 중앙을 관통하여 진퇴 가능하게 나사 체결되는 코어볼트; 상기 홀에 삽입되어 돌출되는 상기 베이스볼트의 단부에 체결되어 상기 고정구조물과 상기 고정대상물이 중첩된 상태가 유지되도록 상기 베이스볼트에 체결되는 너트; 상기 코어볼트의 진퇴에 따라 선택적으로 상기 너트의 외면을 가압하여 상기 베이스볼트의 이탈을 방지하는 잠금부재; 상기 베이스볼트의 길이 방향을 따라 상기 코어볼트와 대향되게 중앙을 관통하여 진퇴 가능하게 나사 체결되어 상기 코어볼트의 단부와 접촉되어 상기 코어볼트의 진퇴 이동을 구속하는 구속부를 구비한다.

Description

잠금장치가 내장된 볼트구조

본 발명은 고정수단(볼트와 너트)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풀림방지와 도난방지에 효과적인 잠금장치가 내장된 볼트구조에 관한 것이다.

일반적으로, 고정수단 중 한 종류인 나사를 포함한 볼트는 헤드(Head)와 나사부(나사산으로 구성된 몸통)로 구성되어 있고 복수의 부품이나 구조물 또는 피고정대상물을 결합하기 위하여 관통 홀에 인입 후 너트로 체결하는 방식으로 사용된다.

볼트 체결은 양 방향성 즉, 볼트 헤드와 너트가 양방향에서 피고정대상을 물고 있어서 양방향 토크가 발생하며 물리적으로 빠지지 않는 구조이나, 나사산의 축을 기준으로 한 면에는 마찰이 발생하고 다른 한 면에는 유격이 발생한다. 이러한 상반된 원리로 너트는 진동에 의해서 풀린다.

최근에는 진동 발생 시에 너트풀림 토크 저항 값을 향상시키는 스프링 와샤등이 다수 소개 되었으나 지속적인 진동에서는 풀림이 발생하다.

예를 들자면, 상시 진동을 동반하는 구조물로 교량(현수교, 사장교, 아치교, 라멘교, 트러스교, 등) 및 활동으로 진동으로 동반하는 교각구조물 (고가철도, 고가지하철, 고가도로) 등의 경우 구조물 자체를 볼트 결합하거나 또 구조물에 부착되는 각종 서비스 시설물 등을 볼트 체결함으로써 지속적인 진동시 볼트 풀림의 위험이 노출되며 매년 상당한 유지보수 비용이 발생한다.

또한 화학플랜트, 원자로 등은 안전상 치명적인 위험에 노출되기 때문에 매년 압력 배관 플랜지 등 너트 풀림방지를 위하여 상당한 유지보수 활동을 한다.

도 1은 볼트와 너트가 체결된 단면도이다.

첨부 도면을 통해 좀 더 구체적으로 설명하자면 도 1에 도시된 바와 같이, 너트가 체결된 볼트의 나사산을 축으로 한 면은 마찰이 발생하고 다른 한 면은 유격이 발생한다. 이러한 유격은 너트의 체결 및 해체를 위하여 반드시 필요하지만 지속적인 진동시 너트가 풀리게 되는 원인이 된다.

또한 저개발 국가의 경우 도로시설물 등에 도난 사고가 빈번히 발생하며 볼트와 너트의 체결은 매우 직관적인이기 때문에 단순도구인 스패너만으로 해체가 용이하다. 예를 들자면 도로시설물로 표지판 등은 합금으로 고가의 소재이며 매매가 용이하기 때문에 저개발국가의 경우 도난 사고가 빈번이 발생한다.

이러한 경우 다수의 볼트 체결구조 중에 한 개의 볼트와 너트 구조에 도난방지 장치가 되어 있으면 도난 의지 상실로 이어지게 된다. 실례로 고가의 차량 휠과 타이어의 경우 다각의 일반적인 볼트구조 외에 한 개의 특수 볼트를 구성함으로써 도난방지에 매우 효과적인 것이 실례이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 베이스볼트를 관통한 코어볼트의 조임에 의해 잠금부재(Locking Unit)가 확장성 형체 변형 또는 위치 변경되면서 너트를 구속하는 성질과 구조로 이루어져, 진동과 압력을 동반하는 구조물에 너트가 풀리지 않고 잠금부재(Locking Unit)를 구속하는 카운터 잠금부재(Counter Locking Unit)가 있어 풀림방지와 도난방지에 효과적인 잠금장치가 내장된 볼트구조를 제공하는데 목적을 두고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 일측 단부가 고정구조물과 고정대상물이 중첩되어 형성되는 홀에 삽입되는 베이스볼트; 상기 베이스볼트의 길이 방향을 따라 중앙을 관통하여 진퇴 가능하게 나사 체결되는 코어볼트; 상기 홀에 삽입되어 돌출되는 상기 베이스볼트의 단부에 체결되어 상기 고정구조물과 상기 고정대상물이 중첩된 상태가 유지되도록 상기 베이스볼트에 체결되는 너트; 상기 코어볼트의 진퇴에 따라 선택적으로 상기 너트의 외면을 가압하여 상기 베이스볼트의 이탈을 방지하는 잠금부재; 상기 베이스볼트의 길이 방향을 따라 상기 코어볼트와 대향되게 중앙을 관통하여 진퇴 가능하게 나사 체결되어 상기 코어볼트의 단부와 접촉됨으로써 상기 코어볼트의 진퇴 이동을 구속하는 구속부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 베이스볼트는 중앙에는 길이 방향을 따라 내경에 나사산이 형성된 나사관통공이 형성되고, 그 외경에는 상기 나사관통공의 나사산과 동일방향 또는 역방향의 외경나사산이 형성되며, 상기 베이스볼트의 두부는 다각형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 베이스볼트의 두부에는 상기 구속부의 단부가 수용되는 수용홈이 함몰 형성되는 것이 효과적이다.

상기 코어볼트는 상기 베이스볼트 중앙에 형성되는 나사관통공에 대응 체결되는 나사부와, 상기 나사부 일측에 마련되는 헤드부와, 상기 나사부의 타측 단에 마련되는 드라이버홈을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 헤드부의 직경은 상기 베이스볼트 외경의 직경보다 작게 형성되어 상기 코어볼트가 상기 베이스볼트에 체결된 상태에서 상기 너트가 상기 베이스볼트에 체결가능하도록 하는 것이 효과적이다.

상기 베이스볼트의 단부 내부에는 방사 방향으로 배치되며 외측으로 벌어지게 확장되게 형성된 복수의 확장유도경로가 형성되고, 상기 잠금부재는 상기 확장유도경로에 삽입되는 핀형태로 형성되어 상기 코어볼트의 이동에 의하여 밀리면서 상기 베이스볼트의 외경 방향으로 돌출되어 상기 너트에 가압력을 제공하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 구속부는 상기 베이스볼트의 중앙에 삽입되어 단부가 상기 코어볼트의 단부와 접촉되는 카운터 잠금부재와, 상기 베이스볼트의 중앙에 체결되어 상기 수용홈에 수용되는 후렌치와, 상기 카운터 잠금부재와 상기 후렌치 사이에 배치되어 상기 카운터 잠금부재 측으로 탄성을 가하는 탄성스프링을 포함하는 것이 효과적이다.

상기 코어볼트의 단부와 접촉되는 상기 카운터 잠금부재의 일단부에는 돌출부재가 돌출 형성되어 상기 코어볼트의 단부에 형성된 드라이버홈에 삽입되고, 상기 카운터 잠금부재의 타단부에는 다각형상의 종단면을 갖는 다각부재가 형성되어 상기 후렌치의 중앙에 관통 형성된 다각형상의 관통공에 삽입되는 것이 바람직하다.

다각부재의 내측 중앙 영역에는 내면에 나사산이 형성된 체결공이 관통 형성되고, 상기 후렌치를 상기 베이스볼트에 체결하는 체결도구에는 상기 체결공에 체결되도록 외면에 나사산이 형성된 체결돌부가 형성되는 것이 효과적이다.

상기 다각부재의 내측 중앙 영역에는 내면에 나사산이 형성된 체결공이 관통 형성되고, 상기 후렌치를 상기 베이스볼트에 체결하는 체결도구에는 상기 체결공에 체결되도록 외면에 나사산이 형성된 체결돌부와, 상기 다각부재를 수용하도록 수용홈이 형성되어 슬라이딩 방식으로 이동 가능하게 설치되는 수용부재를 구비한 체결도구를 수용하는 것이 효과적이다.

이러한 본 발명에 의할 때, 고정구조물(1)의 홀(2)에 베이스볼트(11)가 인서트된 상태에서, 베이스볼트(11) 중앙의 내경에 나사산이 형성된 관통공(11a)을 통해 도구(드라이버)를 인입시켜 코어볼트(12) 선단에 형성된 드라이버홈(12c)에 끼워 회전시켜, 코어볼트(12)가 고정구조물(1)의 외측 방향으로 전진되도록 하고, 이 과정에서 코어볼트(12)의 헤드(12b)와 베이스볼트(11)의 일측 단 사이에 위치한 잠금부재(13)가 너트(14)에 가압력을 가하도록 함으로써, 상기 홀(2) 내에서 고정수단(10)이 탈리되지 않도록 견고한 고정상태를 유지시키는 효과가 있다.

기존 볼트 너트 구조의 경우 잠금과 풀림이 직관적이기 때문에 일반 시중에서 구매할 수 있는 스페너 한 개면 얼마든지 설치와 해체를 할 수 있다. 하지만 본 발명품의 경우 특수 고안된 장비가 아니면 해체가 매우 난해하고 해체방식을 알지 못하면 해체가 불가능하다. 예를 들자면 후진국이나 개발도산국의 경우 도로 표지판 등 도로 부착물 도난사고가 빈번하다. 이 경우 본 발명품으로 장착할 경우 도난방지 효과가 뛰어나다.

기존 볼트와 너트의 풀림방지 기능들이 풀림방지토크를 극대화 시키는 방법이라면 본 발명품은 물리적인 형상으로 완전히 잠그기 때문에 인위적으로 특정도구로 해체를 하지 않고서는 절대 너트가 풀리지 않는다.

모든 너트의 풀림은 근본적으로 나사산의 일면 마찰과 반대편 나사산의 허용유격으로 진동 시 풀릴 수 있다. 그래서 스프링 와샤 등을 이용하여 마찰범위를 극대화 시키지만 지속되는 진동에 의하여 풀림우려가 높다. 즉 진동을 동반하는 구조물에 효과적이다. 교각, 교량 및 철도레일등 상시 진동이 유발되는 구간에 풀림방지가 영구적이며 또 파괴없이 해체가 가능하여 유지보수비용 절감에도 매우 효과적이다. 또한 발전소 등에 사용하는 압력배관, 터빈 등 고압을 동반하는 배관류에 너트의 풀림은 치명적인 사고를 동반한다. 그래서 모든 볼트를 주기적은 검수로 너트의 풀림을 측정하고 또 유지보수를 한다. 본 발명품은 고압 배관류에 획기적인 제품으로 장착시 물리적 구조의 잠금장치로 절대 너트가 풀릴 수 없는 구조이다.

또한, 우주선이 마하의 속도나 광속으로 우주 비행시 진동이나 충격에 기체에서 볼트가 풀릴 우려를 제거할 수 있다.

원자로나 화학공장(chemical plant) 등 치명적인 안전사고가 우려되는 경우 풀림방지 또는 외부침입자에 의한 볼트 풀림등을 방지할 수 있다.

도 1은 볼트와 너트가 체결된 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조를 전면에서 바라본 구조를 도시한 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조를 후면에서 바라본 구조를 도시한 사시도이며,

도 4는 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조의 종단면의 구조를 도시한 단면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조를 분해하여 도시한 분해사시도이며,

도 6은 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조가 분해된 종단면의 구조를 도시한 분해단면도이고,

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조를 조립하는 과정을 순차적으로 도시한 조립도이며,

도 8은 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조가 조립된 구조를 절개하여 도시한 절개사시도이다.

- 도면 부호의 설명 -

3 : 체결도구 3a : 체결돌부

3b : 수용부재 10 : 고정수단

11 : 베이스볼트 11a : 나사관통공

11b : 외경나사산 11c : 수용홈

11d : 확장유도경로 12 : 코어볼트

12a : 나사부 12b : 헤드부

12c : 드라이버홈 13 : 잠금부재

20 : 구속부 21 : 카운터 잠금부재

22 : 후렌지 23 : 탄성스프링

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.

발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조를 전면에서 바라본 구조를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조를 후면에서 바라본 구조를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조의 종단면의 구조를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조를 분해하여 도시한 분해사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조가 분해된 종단면의 구조를 도시한 분해단면도이고, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조를 조립하는 과정을 순차적으로 도시한 조립도이며, 도 8은 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조가 조립된 구조를 절개하여 도시한 절개사시도이다.

이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조는, 일측 단부가 고정구조물(1)과 고정대상물(0)이 중첩되어 형성되는 홀(2)에 삽입되는 베이스볼트(11); 상기 베이스볼트(11)의 길이 방향을 따라 중앙을 관통하여 진퇴 가능하게 나사 체결되는 코어볼트(12); 상기 홀(2)에 삽입되어 돌출되는 상기 베이스볼트(11)의 단부에 체결되어 상기 고정구조물(1)과 상기 고정대상물(0)이 중첩된 상태가 유지되도록 상기 베이스볼트(11)에 체결되는 너트(14); 상기 코어볼트(12)의 진퇴에 따라 선택적으로 상기 너트(14)의 외면을 가압하여 상기 베이스볼트(11)의 이탈을 방지하는 잠금부재(13); 상기 베이스볼트(11)의 길이 방향을 따라 상기 코어볼트(12)와 대향되게 중앙을 관통하여 진퇴 가능하게 나사 체결되어 상기 코어볼트(12)의 단부와 접촉됨으로써 상기 코어볼트(12)의 진퇴 이동을 구속하는 구속부(20)를 포함하여 구성되어 있다.

우선, 베이스볼트(11)에 체결되는 너트(14)의 구성은 생략가능하지만, 너트(14)의 구성으로 인하여 너트(14)는 토크를 제공하여 고정구조물(1)의 홀(2)에 인서트 된 부분을 끌어당겨 더욱 큰 고정력을 제공하거나 고정대상물(O)을 고정시키는 기능을 제공할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 고정수단(10)을 구체적으로 설명하면, 베이스볼트(11)는 중앙에 길이 방향을 따라 내경에 나사산이 형성된 나사관통공(11a)이 마련된 블록체로서, 블록체 외경은 상기 나사관통공(11a)의 나사산과 동일 방향 또는 역방향의 외경나사산(11b)이 마련되어 무두볼트 형태로 이루어질 수도 있고, 다각형의 각진 형태로 이루어질 수도 있으며, 돌기가 길이방향을 따라 톱니형태로 이루어질 수도 있다.

이때, 상기 외경나사산(11b)은 베이스볼트(11)의 외경 전체에 형성될 수도 있으나, 너트(14) 또는 고정대상물(O)이 결합되는 단부의 외경 일부에만 형성될 수도 있다.

그리고, 베이스볼트(11)의 두부에는 구속부(20)의 단부가 수용되는 수용홈(11c)이 함몰 형성되어, 구속부(20)의 단부의 판면과 베이스볼트(11) 단부의 판면이 나란하도록 함으로써 구속부(20)를 베이스볼트(11)에서 용이하게 분리하지 못하도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 구속부(20)를 베이스볼트(11)에 설치 완료시에 구속부(20)가 수용홈(11c)에 완전히 수용되어 외부로 돌출된 형태를 이루어지 않도록 함으로써 벤치나 집게와 같은 도구를 이용하여 베이스볼트(11)의 외부로 돌출된 구속부(20)의 일부분을 집어서 베이스볼트(11)로부터 구속부(20) 분리시키지 못하도록 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 베이스볼트(11)의 단부 내부에는 방사 방향으로 배치되며 외측으로 벌어지게 확장되게 형성된 복수의 확장유도경로(11d)가 형성되어 있다.

확장유도경로(11d)는 잠금부재(13)가 내부에 삽입되어 수용되도록 하는 역할을 하며, 코어볼트(12)의 진퇴 이동에 따라 잠금부재(13)가 선택적으로 베이스볼트(11)의 내외부로 방사방향으로 인입출되도록 한다.

코어볼트(12)는 베이스볼트(11) 중앙에 형성되는 나사관통공(11a)에 대응 체결되는 나사부(12a)와, 나사부(12a) 일측에 마련되는 헤드부(12b)와, 나사부(12a)의 타측 단에 마련되는 드라이버홈(12c)을 포함하여 이루어질 수 있다.

헤드부(12b)는 원형 블록체로서 선단은 반구 형태 또는 쐐기 형태로 이루어질 수도 있으며, 평면으로 이루어질 수도 있다.

그리고, 헤드부(12b)의 직경은 베이스볼트(11) 외경의 직경보다 작게 형성되어 코어볼트(12)가 베이스볼트(11)에 체결된 상태에서 너트(14)가 베이스볼트(11)에 체결가능하도록 하는 것이 바람직하다.

드라이버홈(12c)은 일자 또는 십자 또는 특정 모양의 홈으로 이루어질 수 있으며, 코어볼트(12)의 인장강도는 일반 볼트 또는 고장력 볼트와 동일하거나 높은 수치로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 베이스볼트(11)는 코어볼트(12)에 비해 상대적으로 연성인 것이 바람직하나, 양자가 동일한 강성을 가질 수도 있으며, 베이스볼트(11)와 코어볼트(12)의 재질은 철이 주부재이나 알루미늄재 또는 스테인리스계 또는 플라스틱 재질로 형성할 수도 있음은 물론이다.

상기 한정된 인장강도, 강도의 정도와 재질은 본 발명인 고정수단(10)이 적용되는 분야와 수명 및 필요에 따라 선택적으로 설계 적용되는 것이 바람직하다.

잠금부재(13)의 재질은 합성 수지재일 수도 있고, 금속재일 수도 있으며, 상기 재질들의 복합체일 수도 있다.

이러한 잠금부재(13)는 베이스볼트(11)에 형성된 확장유도경로(11d)에 삽입되는 핀형태로 형성되어 코어볼트(12)의 이동에 의하여 밀리면서 베이스볼트(11)의 외경 방향으로 돌출되어 너트(14)에 가압력을 제공하도록 한다.

한편, 구속부(20)는 베이스볼트(11)의 길이 방향을 따라 코어볼트(12)와 대향되게 중앙을 관통하여 진퇴 가능하게 나사 체결되어 코어볼트(12)의 단부와 접촉됨으로써 코어볼트(12)의 진퇴 이동을 구속하여 잠금부재(13)가 베이스볼트(11)의 외측으로 인출되어 너트(14)에 가압력을 제공하는 상태를 유지하도록 하는 역할을 한다.

이러한 구속부(20)는 베이스볼트(11)의 중앙에 삽입되어 단부가 코어볼트(12)의 단부와 접촉되는 카운터 잠금부재(21)와, 베이스볼트(11)의 중앙에 체결되어 수용홈(11c)에 수용되는 후렌치(22)와, 카운터 잠금부재(21)와 후렌치(22) 사이에 배치되어 카운터 잠금부재(21) 측으로 탄성을 가하는 탄성스프링(23)을 포함하여 구성되어 있다.

코어볼트(12)의 단부와 접촉되는 카운터 잠금부재(21)의 일단부에는 돌출부재(21a)가 돌출 형성되어 코어볼트(12)의 단부에 형성된 드라이버홈(12c)에 삽입되고, 카운터 잠금부재(21)의 타단부에는 다각형상의 종단면을 갖는 다각부재(21b)가 형성되어 후렌치(22)의 중앙에 관통 형성된 다각형상의 관통공(22a)에 삽입된다.

돌출부재(21a)의 형상은 드라이버홈(12c)과 대응되는 형상으로 형성되어 드라이버홈(12c)에 삽입되어 맞물리게 되는데, 드라이버홈(12c)이 일자 형상의 홈으로 형성된 경우에 돌출부재(21a)는 일자 형상으로 돌출되게 형성되고 드라이버홈(12c)이 십자 형상의 홈으로 형성된 경우에는 돌출부재(21a)는 십자 형상으로 돌출되게 형성되어 상호 맞물리게 된다.

다각부재(21b)는 다각형상의 종단면을 갖는 부재로 형성되는데, 본 발명의 일 실시예의 경우에는 육각형상의 종단면을 갖도록 형성되어 육각형상으로 형성된 관통공(22a)에 삽입된다.

이러한 다각부재(21b)의 내부 중앙 영역에는 일정 길이를 갖는 체결공이 관통 형성되며, 체결공의 내면에는 체결도구(3)에 형성된 체결돌부(3a)와 맞물릴 수 있도록 나사산이 형성되어 있다.

후렌치(22)는 일측면이 굴곡지게 형성되어 베이스볼트(11)에 형성된 수용홈(11c)에 수용되며, 일측면과 대향측의 타측면은 평탄하게 형성되어 후렌치(22)가 수용홈(11c)에 수용시에 베이스볼트(11)의 외측으로 돌출되는 영역이 존재하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

후렌치(22)의 중앙 영역에는 그 길이 방향을 따라 관통공(22a)이 관통 형성되어 카운터 잠금부재(21)에 형성된 다각부재(21b)가 관통공(22a)을 통하여 후렌치(22)의 외부로 돌출되도록 한다.

따라서, 나사산으로 체결되는 코어볼트(12)와 후렌치(22)는 잠금부재(21)에 의해서 양방향 구속이 된다.

그리고, 외부로 돌출되는 다각부재(21b)에는 체결돌부(3a)가 체결될 수 있도록 내면에 나사산이 형성된 체결공이 형성되고, 후렌치(22)를 베이스볼트(11)에 체결하는 체결도구(3)에는 다각부재(21b)의 체결공에 체결되는 체결돌부(3a)와, 다각부재(21b)를 수용하도록 슬라이딩 방식으로 이동하며 수용홈이 형성된 수용부재(3b)가 구비되어 구속부(20)의 해제가 가능하도록 한다.

따라서, 잠금부(20)는 상기 체결공에 체결되도록 외면에 나사산이 형성된 체결돌부(3a)와, 다각부재(21b)를 수용하도록 슬라이딩 방식으로 이동하며 수용홈이 형성된 수용부재(3b)가 구비된 체결도구(3)와 같은 특별한 공구를 구비하지 않고서는 임의로 해제가 불가능하도록 할 수 있게 된다.

탄성스프링(23)은 카운터 잠금부재(21)와 후렌치(22) 사이에 배치되어 카운터 잠금부재(21) 측으로 탄성을 가함으로써 카운터 잠금부재(21)의 돌출부재(21a)가 코어볼트(12)의 드라이버홈(12c)에 맞물린 상태가 견고하게 유지될 수 있도록 하는 역할을 한다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조를 이용하여 고정구조물에 고정대상물을 고정시키는 과정을 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 7a에 도시한 바와 같이, 고정구조물(1)과 고정대상물(0)이 중첩되게 배치하여 고정구조물(1)과 고정대상물에 형성된 홀(2)이 일치하도록 한 상태에서 베이스볼트(11)를 홀(2)에 삽입한다.

그리고, 도 7b에 도시한 바와 같이, 홀(2)을 통과하여 고정구조물(1)의 내측으로 돌출되는 베이스볼트(11)의 단부에 너트(14)를 견고하게 체결하여 고정구조물(1)에 고정대상물(0)이 고정되도록 한다.

그 후, 너트(14)가 임의로 풀려짐을 방지할 수 있도록 코어볼트(12)의 드라이버홈(12c)에 드라이버를 삽입한 후에 드라이버를 회전시켜 코어볼트(12)의 외면에 형성된 나사부(12a)가 베이스볼트(11)의 나사관통공(11a)에 체결되면서 베이스볼트(11)의 내측으로 인입되도록 한다.

도 7c에 도시한 바와 같이, 코어볼트(12)의 인입이 지속적으로 진행되면 코어볼트(12)의 헤드부(12b)가 잠금부재(13)를 밀게되어 잠금부재(13)가 확장유도경로(11d)의 면을 타고 방사상(우산살 처럼)으로 유도되면서 외부로 인출되도록 하여 너트(14)의 외면을 가압하여 임의로 너트(14)가 풀리지 않도록 하게 된다.

만약, 베이스볼트(11)를 고정구조물(1)의 구멍에 끼운 상태에서 베이스볼트(11)에 형성된 나사관통공(11a)에 드라이버를 삽입한 후에 드라이버를 회전시키게 되면, 코어볼트(12)의 나사부(12a)가 나선관통공(11a)을 따라 베이스볼트(11)의 내부로 인입되고, 이에 따라 헤드부(12b)가 핀 형태의 잠금부재(13)를 밀게 되어, 너트(14)의 외면을 가압하여 임의로 너트(14)가 풀리지 않도록 할 수 있다.

그리고, 구속부(20)의 카운터 잠금부재(21)에 탄성스프링(23)을 삽입하고 후렌치(22)에 다각부재(21b)가 돌출되도록 한 뒤 코어볼트(12)가 체결된 대향측 방향의 나사관통공(11a)에 구속부(20)를 인입 후, 체결도구(3)의 체결돌부(3a)를 다각부재(21b)의 체결공에 체결한 후에 잡아당겨 다각부재(21b)가 돌출되도록 한 뒤 체결도구(3)에 슬라이딩 방식으로 이동 가능하게 구비된 수용부재(3b)를 밀어서 다각부재(21b)를 수용부재(3b)에 형성된 수용홈에 수용시킨 상태에서 체결도구(3)를 시계 방향으로 회전시켜 도 7d에 도시한 바와 같이, 후렌치(22)가 나사관통공(11a)에 체결되도록 한다.

후렌치(22)가 체결된 후 체결도구(3)를 해체하면 탄성스프링(23)이 카운터 잠금부재(21)를 가압하여 카운터 잠금부재(21) 단부의 돌출부재(21a)가 코어볼트(12)의 드라이버홈(12c)에 삽입되어 맞물린 상태가 유지되도록 한다.

이러한 상태에서는 코어볼트(12)의 회전이 구속되므로 코어볼트(12)의 헤드부(12b)에 의하여 잠금부재(13)가 돌출되어 너트(14)에 가압력을 제공하는 상태가 견고하게 유지될 수 있으므로 본 발명에 따른 구속수단이 임의로 해제되지 않아 고정구조물(1)에 고정대상물(0)을 견고하게 고정시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 잠금장치가 내장된 볼트구조를 해체하는 과정은 상술한 고정시키는 동작의 역순으로 진행하게 되는데 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 체결도구(3)를 시계 방향으로 회전시켜 체결돌부(3a)가 카운터 잠금부재(21)의 다각부재(21b)에 형성된 체결공에 체결되도록 하고, 체결돌부(3a)의 체결이 완료되면 체결돌부(3a)가 체결시에 전진되는 방향의 반대 방향으로 체결도구(3)를 잡아 당겨 카운터 잠금부재(21)의 돌출부재(21a)가 코어볼트(12)의 드라이버홈(12c)에서부터 이탈되도록 한다.

그 후, 카운터 잠금부재(21)의 돌출부재(21a)가 코어볼트(12)의 드라이버홈(12c)으로부터 이탈된 상태에서 체결도구(3)에 구비된 수용부재(3b)를 슬라이딩 방식으로 이동시켜 다각부재(21b)가 수용부재(3b)의 수용홈에 수용되어 구속되도록 한 뒤 반시계 방향으로 회전시키면 카운터 잠금부재(21)가 반시계 방향으로 회전하면서 후렌치(22)의 관통공(22a)에 삽입된 육각형상의 다각부재(21b)가 후렌치(22)를 반시계 방향으로 회전시키게 되어 후렌치(22)가 나사관통공(11a)에서 이탈된다.

후렌치(22)가 나사관통공(11a)에서 이탈되어 카운터 잠금부재(21)의 돌출부재(21a)가 코어볼트(12)의 드라이버홈(12c)에서 완전히 이탈되면 코어볼트(12)가 풀리도록 하여 잠금부재(13)가 너트(14) 측으로 제공하는 가압력이 해제되므로 너트(14)를 해체할 수 있게 된다.

이상 일 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.

Claims

일측 단부가 고정구조물(1)과 고정대상물(0)이 중첩되어 형성되는 홀(2)에 삽입되는 베이스볼트(11);

상기 베이스볼트(11)의 길이 방향을 따라 중앙을 관통하여 진퇴 가능하게 나사 체결되는 코어볼트(12);

상기 홀(2)에 삽입되어 돌출되는 상기 베이스볼트(11)의 단부에 체결되어 상기 고정구조물(1)과 상기 고정대상물(0)이 중첩된 상태가 유지되도록 상기 베이스볼트(11)에 체결되는 너트(14);

상기 코어볼트(12)의 진퇴에 따라 선택적으로 상기 너트(14)의 외면을 가압하여 상기 베이스볼트(11)의 이탈을 방지하는 잠금부재(13);

상기 베이스볼트(11)의 길이 방향을 따라 상기 코어볼트(12)와 대향되게 중앙을 관통하여 진퇴 가능하게 나사 체결되어 상기 코어볼트(12)의 단부와 접촉됨으로써 상기 코어볼트(12)의 진퇴 이동을 구속하는 구속부(20);

를 포함한 잠금장치가 내장된 볼트구조.
제1항에 있어서,

상기 베이스볼트(11)는 중앙에는 길이 방향을 따라 내경에 나사산이 형성된 나사관통공(11a)이 형성되고, 그 외경에는 상기 나사관통공(11a)의 나사산과 동일방향 또는 역방향의 외경나사산(11b)이 형성되며, 상기 베이스볼트(11)의 두부는 다각형상으로 형성된 잠금장치가 내장된 볼트구조.
제2항에 있어서,

상기 베이스볼트(11)의 두부에는 상기 구속부(20)의 단부가 수용되는 수용홈(11c)이 함몰 형성된 잠금장치가 내장된 볼트구조.
제1항에 있어서,

상기 코어볼트(12)는 상기 베이스볼트(11) 중앙에 형성되는 나사관통공(11a)에 대응 체결되는 나사부(12a)와, 상기 나사부(12a) 일측에 마련되는 헤드부(12b)와, 상기 나사부(12a)의 타측 단에 마련되는 드라이버홈(12c)을 포함한 잠금장치가 내장된 볼트구조.
제4항에 있어서,

상기 헤드부(12b)의 직경은 상기 베이스볼트(11) 외경의 직경보다 작게 형성되어 상기 코어볼트(12)가 상기 베이스볼트(11)에 체결된 상태에서 상기 너트(14)가 상기 베이스볼트(11)에 체결가능하도록 한 잠금장치가 내장된 볼트구조.
제1항에 있어서,

상기 베이스볼트(11)의 단부 내부에는 방사 방향으로 배치되며 외측으로 벌어지게 확장되게 형성된 복수의 확장유도경로(11d)가 형성되고, 상기 잠금부재(13)는 상기 확장유도경로(11d)에 삽입되는 핀형태로 형성되어 상기 코어볼트(12)의 이동에 의하여 밀리면서 상기 베이스볼트(11)의 외경 방향으로 돌출되어 상기 너트(14)에 가압력을 제공하는 잠금장치가 내장된 볼트구조.
제3항에 있어서,

상기 구속부(20)는 상기 베이스볼트(11)의 중앙에 삽입되어 단부가 상기 코어볼트(12)의 단부와 접촉되는 카운터 잠금부재(21)와, 상기 베이스볼트(11)의 중앙을 관통하여 진퇴 가능하게 나사 체결되어 상기 수용홈(11c)에 수용되는 후렌치(22)와, 상기 카운터 잠금부재(21)와 상기 후렌치(22) 사이에 배치되어 상기 카운터 잠금부재(21) 측으로 탄성을 가하는 탄성스프링(23)을 포함한 잠금장치가 내장된 볼트구조.
제7항에 있어서,

상기 코어볼트(12)의 단부와 접촉되는 상기 카운터 잠금부재(21)의 일단부에는 돌출부재(21a)가 돌출 형성되어 상기 코어볼트(12)의 단부에 형성된 드라이버홈(12c)에 삽입되고, 상기 카운터 잠금부재(21)의 타단부에는 다각형상의 종단면을 갖는 다각부재(21b)가 형성되어 상기 후렌치(22)의 중앙에 관통 형성된 다각형상의 관통공(22a)에 삽입되는 잠금장치가 내장된 볼트구조.
제8항에 있어서,

상기 다각부재(21b)의 내측 중앙 영역에는 내면에 나사산이 형성된 체결공이 관통 형성되고, 상기 후렌치(22)를 상기 베이스볼트(11)에 체결하는 체결도구(3)에는 상기 체결공에 체결되도록 외면에 나사산이 형성된 체결돌부(3a)와, 상기 다각부재(21b)를 수용하도록 수용홈이 형성되어 슬라이딩 방식으로 이동 가능하게 설치되는 수용부재(3b)를 구비한 체결도구(3)를 수용하는 잠금장치가 내장된 볼트구조.